(57)【要約】【課題】  安定した受信信号レベルを得ることができる飛翔体間通信システムを得る。【解決手段】  送信側航空機の送信機１０は、送信データを上部アンテナ２に独自に関連付けられた拡散符号Ａを用いて拡散して上部アンテナ２を介して送信すると共に、同じ送信データを下部アンテナ３に独自に関連付けられた拡散符号Ｂを用いて拡散して下部アンテナ３を介して送信する。そして、受信側航空機の受信機２０は、上部アンテナ２を介して受信された信号を送信側で用いられた拡散符号Ａ，Ｂを用いて逆拡散すると共に、下部アンテナ３を介して受信された信号を送信側で用いられた拡散符号Ａ，Ｂを用いて逆拡散し、その結果得られる信号を基に受信信号を得るようにしている。【選択図】      図２
2006166039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムであって、
前記飛翔体の各々は、複数のアンテナと、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信機と、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする飛翔体間通信システム。
【請求項２】
前記受信機は、前記複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段を有し、前記逆拡散手段の出力を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項１記載の飛翔体間通信システム。
【請求項３】
前記受信機は、前記逆拡散手段の出力に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成手段を有することを特徴とする請求項２記載の飛翔体間通信システム。
【請求項４】
前記複数のアンテナは、前記飛翔体の機体上部に設けられる上部アンテナと、機体下部に設けられる下部アンテナとであることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の飛翔体間通信システム。
【請求項５】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムの通信方法であって、
各々複数のアンテナを有する前記飛翔体の一方において、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップと、前記飛翔体の他方において、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする通信方法。
【請求項６】
前記受信ステップは、前記複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散ステップを有し、前記逆拡散ステップにより得られる信号を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項５記載の通信方法。
【請求項７】
前記受信ステップは、前記逆拡散ステップにより得られる信号に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成ステップを有することを特徴とする請求項６記載の通信方法。
【請求項８】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送受信装置であって、
複数のアンテナと、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信機と、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする送受信装置。
【請求項９】
前記受信機は、前記複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段を有し、前記逆拡散手段の出力を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項８記載の送受信装置。
【請求項１０】
前記受信機は、前記逆拡散手段の出力に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成手段を有することを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１１】
前記複数のアンテナは、前記飛翔体の機体上部に設けられる上部アンテナと、機体下部に設けられる下部アンテナとであることを特徴とする請求項８〜１０いずれか記載の送受信装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１いずれか記載の送受信装置を有することを特徴とする飛翔体。
【請求項１３】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送受信装置の通信方法であって、
複数のアンテナを有する前記送受信装置の送信機において、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップと、前記送受信装置の受信機において、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
前記受信ステップは、前記複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散ステップを有し、前記逆拡散ステップにより得られる信号を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項１３記載の通信方法。
【請求項１５】
前記受信ステップは、前記逆拡散ステップにより得られる信号に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成ステップを有することを特徴とする請求項１４記載の通信方法。
【請求項１６】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送信装置であって、
複数のアンテナと、受信側において複数のアンテナを介して受信される送信データを自装置の前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して自装置の前記複数のアンテナを介して送信する送信機とを含むことを特徴とする送信装置。
【請求項１７】
前記複数のアンテナは、前記飛翔体の機体上部に設けられる上部アンテナと、機体下部に設けられる下部アンテナとであることを特徴とする請求項１６記載の送信装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７記載の送信装置を有することを特徴とする飛翔体。
【請求項１９】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送信装置の送信方法であって、
受信側において複数のアンテナを介して受信される送信データを前記送信装置が備える複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップを含むことを特徴とする送信方法。
【請求項２０】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる受信装置であって、
複数のアンテナと、通信相手となる送信装置において送信すべきデータを前記送信装置の複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の複数のアンテナを介して送信され、自装置の前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする受信装置。
【請求項２１】
前記受信機は、自装置の前記複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段を有し、前記逆拡散手段の出力を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項２０記載の受信装置。
【請求項２２】
前記受信機は、前記逆拡散手段の出力に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成手段を有することを特徴とする請求項２１記載の受信装置。
【請求項２３】
前記複数のアンテナは、前記飛翔体の機体上部に設けられる上部アンテナと、機体下部に設けられる下部アンテナとであることを特徴とする請求項２０〜２２いずれか記載の受信装置。
【請求項２４】
請求項２０〜２３いずれか記載の受信装置を有することを特徴とする飛翔体。
【請求項２５】
飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる受信装置の受信方法であって、
通信相手となる送信装置において送信すべきデータを前記送信装置の複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の複数のアンテナを介して送信され、前記受信装置の複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップを含むことを特徴とする受信方法。
【請求項２６】
前記受信ステップは、前記受信装置の複数のアンテナ各々毎に、該アンテナを介して受信される信号を前記異なる拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散ステップを有し、前記逆拡散ステップにより得られる信号を基に前記受信信号を得ることを特徴とする請求項２５記載の受信方法。
【請求項２７】
前記受信ステップは、前記逆拡散散ステップにより得られる信号に対して最大値合成を行なって前記受信信号を得る最大値合成ステップを有することを特徴とする請求項２６記載の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飛翔体間通信システム、飛翔体、送受信装置、送信装置、受信装置及びその方法に関し、特にＤＳＳＳ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式を用いて飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来の飛翔体間通信システムについて説明するための図である。図４において、従来の飛翔体間通信システムに用いられる飛翔体である航空機１００及び２００各々には図示せぬ上部アンテナ（Ｕｐｐｅｒ  Ａｎｔｅｎｎａ）と下部アンテナ（Ｌｏｗｅｒ  Ａｎｔｅｎｎａ（Ｂｏｔｔｏｍ  Ａｎｔｅｎｎａ））が設けられており、航空機１００及び２００間の通信において、各航空機の乗組員が該通信に使用するアンテナを手動で切替えるようにしている。
【０００３】
また、特許文献１には、基地局が備える第１及び第２のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いることが記載されている。より具体的には、第三世代広帯域移動無線通信システムの基地局において、送信すべき第１のデータフィールドを第１及び第２のアンテナの一方と独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散し、送信すべき第２のデータフィールドを第１及び第２のアンテナの他方と独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散した後、第１及び第２のアンテナを介して送信することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５２４７２７号公報（第６〜９頁、第２〜６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の飛翔体間通信システムでは上述したように、各航空機の乗組員が通信に使用するアンテナを手動で切替えるようにしているが、図４に示すように、航空機の移動と機体の姿勢変化（特に翼）によってシャドーフェーディングが発生し、これは特に機動性が高く激しい姿勢変化が伴う航空機の場合に顕著であって、手動でのアンテナ切替では十分な受信信号レベルを維持することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の移動無線通信システムでは、受信アンテナは１つであり、航空機の移動と機体の姿勢変化によるシャドーフェーディングの影響を改善することはできない。
【０００７】
本発明の目的は、移動や姿勢変化が激しく伴う飛翔体においても安定した受信信号レベルを得ることができる飛翔体間通信システム、飛翔体、送受信装置、送信装置、受信装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による飛翔体間通信システムは、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムであって、前記飛翔体の各々は、複数のアンテナと、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信機と、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明による通信方法は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムの通信方法であって、各々複数のアンテナを有する前記飛翔体の一方において、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップと、前記飛翔体の他方において、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明による送受信装置は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送受信装置であって、複数のアンテナと、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信機と、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による飛翔体は、上記送受信装置を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明による通信方法は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送受信装置の通信方法であって、複数のアンテナを有する前記送受信装置の送信機において、送信すべきデータを前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップと、前記送受信装置の受信機において、前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明による送信装置は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送信装置であって、複数のアンテナと、受信側において複数のアンテナを介して受信される送信データを自装置の前記複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して自装置の前記複数のアンテナを介して送信する送信機とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明による飛翔体は、上記送信装置を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による送信方法は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる送信装置の送信方法であって、受信側において複数のアンテナを介して受信される送信データを前記送信装置が備える複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の前記複数のアンテナを介して送信する送信ステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明による受信装置は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる受信装置であって、複数のアンテナと、通信相手となる送信装置において送信すべきデータを前記送信装置の複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の複数のアンテナを介して送信され、自装置の前記複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信機とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明による飛翔体は、上記受信装置を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明による受信方法は、飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムに用いられる受信装置の受信方法であって、通信相手となる送信装置において送信すべきデータを前記送信装置の複数のアンテナ各々毎に異なる拡散符号を用いて拡散して前記送信装置の複数のアンテナを介して送信され、前記受信装置の複数のアンテナを介して受信される信号各々に対して前記異なる拡散符号を用いて逆拡散して得られる信号を基に受信信号を得る受信ステップを含むことを特徴とする。
【００１９】
このように、本発明では、各飛翔体は複数のアンテナを備えており、送信側は、同一の送信データを複数のアンテナそれぞれに独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散して複数のアンテナを介して送信する。そして、受信側は、複数のアンテナを介して受信された信号各々に対して送信側で用いられた複数の拡散符号各々を用いた逆拡散処理を行なって、その結果得られる信号を基に受信信号を得るようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、各々複数のアンテナを備えた飛翔体間で通信を行なう飛翔体間通信システムにおいて、送信側は、同一の送信データを複数のアンテナそれぞれに独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散して複数のアンテナを介して送信し、受信側は、複数のアンテナを介して受信された信号各々に対して送信側で用いられた複数の拡散符号各々を用いた逆拡散処理を行なって、その結果得られる信号を基に受信信号を得るようにしているので、シャドーフェーディングによる受信信号レベルの変動を抑制して、安定した受信信号レベルを得ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施例による飛翔体間通信システムに用いられる航空機を示す図である。図１に示すように、本発明の実施例による航空機１は、機体の上部に上部アンテナ２が設けられ、機体の下部に下部アンテナ３が設けられており、これらアンテナ２及び３を介して通信相手の航空機とＤＳＳＳ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式により通信を行なう。
【００２３】
図２は図１の航空機１が有する送受信装置の構成を示す図であり、図１と同等部分は同一符号にて示している。図２に示すように、航空機１の送受信装置は、上部アンテナ２と、下部アンテナ３と、コネクタ４及び５と、送信機１０と、受信機２０とを有する。
【００２４】
送信機１０は、同じ送信データに対して異なる拡散符号Ａ及びＢを用いて拡散変調を行なう拡散部１１及び１２と、電力増幅器（ＰＡ）１３及び１４とを有する。
【００２５】
受信機２０は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２１及び２２と、ミキサ２３及び２４と、局部発振器２５及び２６と、Ａ／Ｄ変換器２７及び２８と、各々入力信号に対して拡散符号Ａ及びＢと同一の符号系列である逆拡散符号Ａ及びＢを用いて逆拡散処理を行なう逆拡散部２９及び３０と、逆拡散部２９及び３０の出力信号に対して最大値合成を行なって受信信号を得る最大値合成部３１と、ＣＰＵ３２とを有する。なお、ＣＰＵ３２は、逆拡散部２９及び３０の出力信号をモニタすることにより最大値合成部３１を制御する。
【００２６】
次に、本発明の実施例の動作について説明する。
【００２７】
まず、送信動作について説明する。送信機１０において、同一の送信データに対して、拡散部１１は乗算器１５により拡散符号Ａを乗算して拡散変調を行い、拡散部１２は乗算器１６により拡散符号Ｂを乗算して拡散変調を行う。拡散部１１及び１２により拡散された出力信号は、電力増幅器１３及び１４、コネクタ４及び５、アンテナ２及び３を介して通信相手の航空機に送信される。
【００２８】
なお、図２の送受信装置はＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用しており、自装置に割り当てられた送信タイムスロットでは上述した送信動作のみを行い、それ以外のタイムスロットでは後述する受信動作のみを行なう。
【００２９】
次に、受信動作について説明する。受信機２０において、図２の送受信装置と同一の送受信装置を備える通信相手の航空機から送信されアンテナ２及び３を介して受信された信号は、低雑音増幅器２１及び２２を介してミキサ２３及び２４に入力されることによりそれぞれＩＦ信号とされた後、Ａ／Ｄ変換器２７及び２８によりＡ／Ｄ変換されて逆拡散部２９及び３０に入力される。
【００３０】
逆拡散部２９は入力信号に対して、乗算器２９−１により逆拡散符号Ａを乗算して逆拡散処理を行うと共に、乗算器２９−２により逆拡散符号Ｂを乗算して逆拡散処理を行う。また、逆拡散部３０は入力信号に対して、乗算器３０−１により逆拡散符号Ａを乗算して逆拡散処理を行うと共に、乗算器３０−２により逆拡散符号Ｂを乗算して逆拡散処理を行う。
【００３１】
そして、最大値合成部３１はＣＰＵ３２の制御により、逆拡散部２９及び３０により逆拡散処理された出力信号に対して最大値合成処理を行なって受信信号を得る。
【００３２】
図３は図２の最大値合成部３１の最大値合成処理について説明するための図である。図３に示すように、ＣＰＵ３２は所定のサンプリング間隔Ｓで逆拡散部２９及び３０の出力信号を監視しており、逆拡散部２９及び３０の出力信号のうち受信信号レベルが最大のものを選択するよう最大値合成部３１を制御する。したがって、常に最大レベルの信号が受信信号として得られるので、シャドーフェーディングによる受信信号レベルの変動を抑制することができ、安定した受信信号レベルを得ることができる。なお、図３では、説明の簡略化のために２つの信号のみが示されているが、実際には本実施例では逆拡散部２９及び３０の４つの出力信号から所定のサンプリング間隔Ｓで最大レベルの信号が選択されることは勿論である。
【００３３】
以上説明したように、本発明の実施例では、送信側は送信データを上部アンテナ２に独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散して上部アンテナ２を介して送信すると共に、同じ送信データを下部アンテナ３に独自に関連付けられた拡散符号を用いて拡散して下部アンテナ３を介して送信する。そして、受信側は、上部アンテナ２を介して受信された信号を送信側で用いられた複数の拡散符号を用いて逆拡散すると共に、下部アンテナ３を介して受信された信号を送信側で用いられた複数の拡散符号を用いて逆拡散し、その結果得られる信号を基に受信信号を得るようにしている。したがって、シャドーフェーディングによる受信信号レベルの変動を抑制して、安定した受信信号レベルを得ることができるのである。
【００３４】
また、本発明の実施例では、１つのアンテナを介して受信された信号に対して逆拡散符号Ａを用いた逆拡散処理を行なうだけでなく、逆拡散符号Ｂを用いた逆拡散処理をも行なっているが、ＤＳＳＳ方式を採用しているので、図２に示すように逆拡散部２９，３０各々の逆拡散処理をＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４０により実現することができる。したがって、ハード的に２重にすることなく、アンテナ２本での４重ダイバーシティを実現することができるのである。なお、図２に示すように最大値合成部３１の最大値合成処理もＤＳＰ４０により実現されることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例による飛翔体間通信システムに用いられる航空機を示す図である。
【図２】図１の航空機が有する送受信装置の構成を示す図である。
【図３】図２の最大値合成部の最大値合成処理について説明するための図である。
【図４】従来の飛翔体間通信システムについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    航空機
２    上部アンテナ
３    下部アンテナ
４，５    コネクタ
１０    送信機
１１，１２    拡散部
１３，１４    ＰＡ
１５，１６    乗算器
２０    受信機
２１，２２    ＬＮＡ
２３，２４    ミキサ
２５，２６    ＬＯ
２７，２８    Ａ／Ｄ変換器
２９，３０    逆拡散部
２９−１，２９−２，３０−１，３０−２    乗算器
３１    最大値合成部
３２    ＣＰＵ
４０    ＤＳＰ
【図１】
2006166039.tif 000003
【図２】
2006166039.tif 000004
【図３】
2006166039.tif 000005
【図４】
2006166039.tif 000006